計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)專項(xiàng)訓(xùn)練試卷2025年考試沖刺考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。下列選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。）1.下列關(guān)于進(jìn)程狀態(tài)的敘述中，錯誤的是：A.進(jìn)程在創(chuàng)建時(shí)，其狀態(tài)初始為就緒狀態(tài)。B.進(jìn)程執(zhí)行了阻塞（等待資源）操作，其狀態(tài)從運(yùn)行變?yōu)榈却?。C.進(jìn)程運(yùn)行完畢，其狀態(tài)從運(yùn)行變?yōu)榻K止。D.進(jìn)程從等待狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，必須由相關(guān)進(jìn)程或事件觸發(fā)。2.在單處理機(jī)系統(tǒng)中，若同時(shí)存在多個進(jìn)程，操作系統(tǒng)通過__________機(jī)制，按一定的策略依次為進(jìn)程服務(wù)。A.并行B.順序執(zhí)行C.并發(fā)D.調(diào)度3.信號量機(jī)制中，P操作（或wait操作）的含義是：A.請求資源B.釋放資源C.判斷資源是否可用D.改變進(jìn)程狀態(tài)4.采用_________調(diào)度算法，平均等待時(shí)間總是最短，但可能出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象。A.先來先服務(wù)（FCFS）B.短作業(yè)優(yōu)先（SJF）C.優(yōu)先級調(diào)度D.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)5.在分頁存儲管理方式中，地址變換過程需要使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常是：A.文件目錄B.索引表C.作業(yè)控制塊（JCB）D.設(shè)備控制表6.下列關(guān)于虛擬內(nèi)存的敘述中，錯誤的是：A.虛擬內(nèi)存是為了解決內(nèi)存容量不足的問題而引入的。B.虛擬內(nèi)存允許程序使用比實(shí)際物理內(nèi)存更大的地址空間。C.虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)必須依賴硬件的支持。D.頁面置換算法是虛擬內(nèi)存管理中必不可少的技術(shù)。7.文件系統(tǒng)中，采用索引分配方式，每個文件都需要一個索引節(jié)點(diǎn)（inode），該索引節(jié)點(diǎn)通常包含：A.文件內(nèi)容B.文件名和文件控制塊C.文件物理塊地址D.用戶信息8.磁盤調(diào)度算法中，___________算法總是選擇距離當(dāng)前磁頭所在位置最近的請求進(jìn)行服務(wù)。A.FCFSB.SSTFC.SCAND.C-SCAN9.死鎖產(chǎn)生的四個必要條件中，不包括：A.互斥條件B.請求并保持條件C.非搶占條件D.循環(huán)等待條件10.SPOOLing技術(shù)的主要目的是：A.提高CPU利用率B.提高設(shè)備利用率C.增加內(nèi)存容量D.減少用戶等待時(shí)間二、填空題（每空1分，共10分。請將答案填寫在橫線上。）1.進(jìn)程是由程序、數(shù)據(jù)和__________三部分組成的基本單元。2.在進(jìn)程同步中，用于實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)管理的常見方法是__________和信號量機(jī)制。3.為了克服連續(xù)分配方式中外部碎片的問題，可以采用__________分配方式。4.在請求分頁系統(tǒng)中，當(dāng)CPU產(chǎn)生訪頁請求，但該頁不在內(nèi)存中時(shí)，會引發(fā)__________中斷。5.文件系統(tǒng)中的目錄結(jié)構(gòu)可以有效地支持__________文件。6.緩沖技術(shù)可以提高CPU與設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)腳_________。7.采用銀行家算法判斷系統(tǒng)是否安全時(shí)，需要用到進(jìn)程的__________和資源的最大需求量。8.若一個進(jìn)程正在執(zhí)行中，突然因等待某個事件而暫停，該進(jìn)程的狀態(tài)變?yōu)開_________。9.在I/O控制方式中，DMA（直接存儲器訪問）方式的主要優(yōu)點(diǎn)是減少了CPU的__________。10.若系統(tǒng)中存在死鎖，則死鎖進(jìn)程的狀態(tài)必然是__________。三、判斷題（每題1分，共10分。請判斷下列敘述的正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”。）1.并發(fā)是指多個進(jìn)程在宏觀上同時(shí)運(yùn)行，在微觀上可能是交替運(yùn)行的。（）2.任何進(jìn)程至少處于運(yùn)行、就緒或等待這三種基本狀態(tài)之一。（）3.信號量S的初值為0時(shí)，P(S)和V(S)操作都會阻塞當(dāng)前進(jìn)程。（）4.分頁機(jī)制不會引起外部碎片，而分段機(jī)制會引起外部碎片。（）5.虛擬內(nèi)存使得用戶程序不必關(guān)心實(shí)際的物理內(nèi)存空間分配情況。（）6.在索引順序文件中，文件邏輯記錄的順序與物理記錄的順序是一致的。（）7.磁盤調(diào)度算法的目標(biāo)是盡可能減少磁頭移動的總距離。（）8.只要系統(tǒng)中存在資源，且資源分配策略得當(dāng)，就可以避免死鎖的發(fā)生。（）9.設(shè)備獨(dú)立性軟件層（設(shè)備驅(qū)動程序）的主要功能是屏蔽設(shè)備硬件的差異性。（）10.SPOOLing技術(shù)將慢速設(shè)備轉(zhuǎn)換成快速設(shè)備。（）四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題。）1.簡述進(jìn)程與線程的主要區(qū)別。2.什么是臨界區(qū)？如何保證臨界區(qū)訪問的互斥性？3.解釋什么是內(nèi)部碎片和外部碎片，并簡述其產(chǎn)生原因。4.什么是文件共享？簡述實(shí)現(xiàn)文件共享的兩種基本方法。五、綜合應(yīng)用題（共20分。請根據(jù)題目要求作答。）1.（10分）設(shè)系統(tǒng)中有3個進(jìn)程P0、P1、P2，它們都需要申請一個資源R。當(dāng)前資源R的可用數(shù)量為1。三個進(jìn)程對資源R的最大需求量分別為5、2、3。系統(tǒng)中有兩個初始空閑的緩沖區(qū)B0、B1，進(jìn)程P0、P1、P2需要使用這些緩沖區(qū)，它們對緩沖區(qū)的最大需求量分別為3、2、2。當(dāng)前狀態(tài)為：P0已申請到1個R，P1已申請到1個R，P2等待R。請回答：（1）寫出當(dāng)前系統(tǒng)中所有進(jìn)程的資源分配情況（用矩陣形式表示，若進(jìn)程未申請資源，則對應(yīng)值為0）。（2）寫出當(dāng)前系統(tǒng)中所有進(jìn)程的資源最大需求情況（用矩陣形式表示）。（3）系統(tǒng)是否有安全序列？請說明理由（無需寫出所有安全序列，只需說明是否存在即可）。2.（10分）考慮一個采用LRU（最近最少使用）頁面置換算法的請求分頁系統(tǒng)。內(nèi)存中有3個頁框，初始時(shí)為空。發(fā)生以下頁引用串：1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5。請畫出內(nèi)存頁面狀態(tài)變化的過程，并計(jì)算總的缺頁次數(shù)。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.A4.B5.B6.C7.C8.B9.C10.B二、填空題1.進(jìn)程控制塊（PCB）2.互斥量（或鎖）3.動態(tài)分區(qū)（或非連續(xù)）4.頁面錯誤（或缺頁）5.目錄6.效率7.當(dāng)前分配量8.等待（或阻塞）9.干預(yù)次數(shù)（或CPU等待時(shí)間）10.阻塞（或等待）三、判斷題1.√2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.×9.√10.×四、簡答題1.進(jìn)程是資源分配的基本單位，線程是CPU調(diào)度的基本單位。進(jìn)程擁有獨(dú)立的地址空間和資源，線程共享所屬進(jìn)程的地址空間和資源，線程切換開銷小于進(jìn)程切換開銷。2.臨界區(qū)是指進(jìn)程中訪問共享變量的那部分代碼。保證臨界區(qū)互斥性的方法有：硬件方法（如Test-and-Set指令、Swap指令）、軟件方法（如Peterson算法、信號量機(jī)制）。3.內(nèi)部碎片是指為分配給進(jìn)程的最后一個內(nèi)存塊內(nèi)部剩余的無法利用的空間。外部碎片是指內(nèi)存中存在許多無法滿足進(jìn)程申請大小的小空閑塊。它們都產(chǎn)生于內(nèi)存的固定分區(qū)分配方式。4.文件共享是指多個用戶或進(jìn)程可以同時(shí)訪問同一個文件。實(shí)現(xiàn)文件共享的基本方法有：利用操作系統(tǒng)的共享文件功能（如Unix的硬鏈接、軟鏈接）、使用文件系統(tǒng)提供的共享機(jī)制（如Windows的文件共享）。五、綜合應(yīng)用題1.（10分）（1）資源分配矩陣：P0P1P2|R|B---------------P0|1|0|0P1|1|0|0P2|0|0|0（注：P0、P1各占用1個R）可用資源：R=0,B=2（2）資源最大需求矩陣：P0P1P2|R|B---------------P0|5|0|3P1|2|0|2P2|3|0|2（3）系統(tǒng)沒有安全序列。理由：當(dāng)前可用資源為(R=0,B=2)。嘗試構(gòu)造安全序列：-P1需要(1,0)，可用(0,2)不滿足。-P0需要(4,2)，可用(0,2)不滿足。-P2需要(3,2)，可用(0,2)不滿足。無法滿足任何進(jìn)程的需求，系統(tǒng)進(jìn)入死鎖狀態(tài)，因此不存在安全序列。2.（10分）內(nèi)存狀態(tài)變化過程：初始：(-,-,-)|引用1|缺頁|狀態(tài)變?yōu)?1,-,-)引用2|缺頁|狀態(tài)變?yōu)?1,2,-)引用3|缺頁|狀態(tài)變?yōu)?1,2,3)引用4|缺頁|LRU是1，替換->狀態(tài)變?yōu)?4,2,3)引用1|未缺頁|狀態(tài)變?yōu)?1,2,3)（1已在）引用2|未缺頁|狀態(tài)變?yōu)?1,2,3)（2已在）引用5|缺頁|LRU是4，替換->狀態(tài)變?yōu)?5,2,3)引用1|未缺頁|狀